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独学でも挫折しないプログラミング初心者の勉強法と７つのコツ

ともはろ@Goal-Path代表 — Tue, 02 Aug 2022 10:00:00 +0000

本記事は、以下のような方向けに作成しています。

プログラミングをスクールに通わず独学で勉強したいけれど、本当に出来るか不安

上記のような方のために、実際にプログラミングを独学で学習してWebサービスを立ち上げた私自信の体験から、以下の内容について記事にしてますのでぜひご覧ください。。

簡単な言語を選びコツを抑えて勉強すれば、独学でプログラミングを身につけることは可能
本記事で独学でも挫折せずに勉強するコツを紹介します

独学とプログラミングスクールとの比較

プログラミングを学習する上で、大きく『独学する』と『プログラミングスクールに通う』の２つの選択肢があります。ここではまず、プログラミングスクールと比較した独学のメリットとデメリットについて紹介します。デメリットよりもメリットの方に魅力を感じる場合は、ぜひ独学でプログラミング学習を始めてみましょう。

独学のメリット

独学のメリットは、主に下記の３つが挙げられます。

学習の経費が抑えられる
時間や場所の融通が効く
自分で調べて解決する力が付く

学習の経費が抑えられる

独学のメリットの一つとして、学習するための経費が抑えられることが挙げられます。

プログラミングスクールは、しっかりとしたカリキュラムを作成して講師を用意してくれる半面、その相場は２０万円〜50万円程度となります。
これに対して、独学であればオンラインの学習サービス、参考書籍であれば、使うとしても1〜２万円程度で十分学習することができます。

時間や場所の融通が効く

２つめのメリットは、時間や場所の融通が効くことです。

プログラミングスクールは、決められた受講時間に行かなければならず、スクールに通うための場所的な制約もあります。これに対して、独学であれば自分のスキマ時間に場所を選ばないので、忙しい方でもず学習を進めることが可能です。

自分で調べて解決する力が付く

３つめのメリットは、独学をすると自分で分からないことを調べて、解決する力が身につくことです。

もし、プログラミングで仕事をするようになった場合、技術は常にアップデートされていくのでプログラミングの勉強はずっとし続けなければならないものです。また、分からないことも自分で調べて解決しなければなりません。
プログラミングスクールでは、カリキュラムや講師で手取り足取り教えてくれる反面、上記のプロセスを経験する機会は少なくなります。一方で、独学ではわからないことは自分で調べて解決する力が身につくので、現場に出た際でもこの力が役に立つでしょう。

独学のデメリット

独学のデメリットは、主に下記の３つが挙げられます。

質問する相手がいない
学習するのに時間がかかる
途中で挫折しやすい

質問する相手がいない

独学のデメリットとして、分からなかったときに質問する相手がいないことがあげられます。

プログラミングを実際に勉強していると、必ず分からないことがあります。その際に、最も早く解決策を導き出せる方法は、熟練の方に質問することです。プログラミングスクールに通う場合は講師の方に質問することができますが、独学の場合はインターネットで調査して自分で導き出さなければなりません。

これに対して、本記事では学習する上での教材の選び方、分からないことに対する調査の仕方に関するコツを紹介していきます。

学習するのに時間がかかる

独学は、プログラミングスクールと比較すると学習する時間がかかります。

プログラミングスクールでは上述したように質問する相手がいるので、分からないことにぶつかった際にもスムーズに進めることが出来ますが、独学では自分で調べて、調べた内容を理解して、ようやく解決できるので、理解は深まる一方で時間がかかります。

また、独学の場合カリキュラムのようなものもないので、学習の進め方が良くない場合は学習時間がかかってしまうでしょう。

これに対して、本記事では独学する上での学習の進め方のコツについて紹介していきます。

途中で挫折しやすい

独学のデメリットとして、学習している途中で挫折しやすいことが挙げられます。

プログラミングスクールでは決められた受講時間に必ず行くことになるので、自動的に学習を継続させることができます。一方で、独学の場合は自分で学習するスケジュールや時間をコントロールしなければならず、また継続するためのモチベーションを維持しなければ、途中で挫折してしまうリスクがあります。

これに対して、本記事では簡単に独学できる言語やモチベーションを維持するコツについて紹介していきます。

独学で勉強する7つのコツ

ここでは、独学で勉強していくためのコツを７つ紹介します。

ゴールを設定する
本での勉強は最低限にする
プログラミング学習サイトを利用する
インターネット上にあるコードを参考にする
一気に全てのコードを書こうとしない
時間確保しスケジュールを立てる
学習状況を発信してモチベーションを維持する

ゴールを設定する

プログラミングを勉強する際に、とにかく勉強する、というのが一番ダメです。プログラミングで勉強しなければならないことは、本当に無限に近いぐらい多いからです。開始する前には、必ずゴールを設定しましょう。ゴールは人によって異なりますが、例えば以下のようなものとなります。

ブログやホームページを作る
Webアプリケーションやモバイルアプリケーションを作る
ゲームを作る
業務効率化するための自動化ソフトをつくる
転職やフリーランスとして働くためのポートフォリオを作る

上記のようなゴールを設定して、ゴールを達成するために必要なプログラミング言語を選び、必要な知識だけを勉強するようにしましょう。そうすることで、最短で必要なスキルを身につけることが出来ます。
また、本記事ではゴールを達成するために初心者にオススメなプログラミング言語をこの後で紹介してますので、ぜひ最後までお読みください。

本での勉強は最低限にする

勉強するとなると、本を買って本で学んだ内容をノートにとって、といったような勉強を思い浮かべがちですが、プログラミングの学習にとっては本で学ぶよりとにかく手を動かしてコードを書くことが大事です。
それでも本当に最初の最初は、学ばなければならない全体像を掴むために本を読むことも有効です。本で勉強する際には、覚える、理解する意識は最低限にしてスピードを優先させましょう。理解度としては40％ぐらい、『ふ〜ん。こういうことをするんだ』ぐらいで大丈夫なので、最短で全体像を掴むように本を使って勉強しましょう。

プログラミング学習サイトを利用する

プログラミングはとにかく手を動かして覚えることが大切ですが、実はその前にローカルPC上にプログラミングが出来る環境を用意すること自体も難しく、ここで挫折する人も多いです。プログラミングは、『こう書いたらこう動く』という体感が面白いところであり、環境構築ではそれを実感する手前の部分なので、これも挫折してしまう要因となります。

そこで、まずWeb上でプログラミングをすることが出来るプログラミング学習サイトを利用しましょう。プログラミング学習サイトを利用すれば、ローカルPC上に環境構築する必要なくプログラミングのコードを記述し動作させることが可能です。

ここでは、プログラミングサイトとして以下の3つを紹介します。

progate

progateは、HTML、CSS、JavaScript、Ruby、Python、PHPなどWeb開発に関する言語を学習できるプログラミング学習サイトです。講義はすべてスライド形式となり、自分のペースで進められることが特徴です。内容が比較的簡単なため、初心者の取っ掛かりとしては非常に良いサービスです。

Progate(プロゲート) | Learn to code, learn to be creative.

Progateはオンラインでプログラミングを学べるサービスです。プログラミングを学んでWEBアプリケーションを作ろう。

ドットインストール

ドットインストールは、Web開発に関する言語の他に、Unityによるゲーム制作やKotlinやSwiftといったスマホアプリ開発用の言語も学べるプログラミング学習サイトです。短い動画によって学習をすすめることができることが特徴です。

ドットインストール

3分動画で初心者や独学の方でも無理なく勉強が続くプログラミング学習サービスです。Web制作の基礎から子供向けのゲーム制作レッスン、さらにシステム開発に使われるPHP、Ruby、Pythonなどの入門レッスンまで幅広く言語を体験できます。

Paizaラーニング

Paizaラーニングは、エンジニアの就職・転職のサポートサイトである「Paiza」が提供しているプログラミング学習サイトです。言語は、Web開発系の言語、機械学習やデータサイエンスに強いPython、現場に根強く人気のあるJavaやC#など、幅広く学ぶことができます。

プログラミング入門に最適！初心者でも楽しく学べる動画学習サービス【paizaラーニング】

paizaラーニングはプログラミング初心者のための動画学習サービスです。1回3分の分かりやすい動画と演習課題で基礎からしっかり理解できます。面倒な環境構築も不要、ブラウザだけで学習が始められます。無料で学べる講座もたくさん！プログラミングに...

インターネット上にあるコードを参考にする

本やプログラミング学習サイトで一通りの基礎を学習したら、今度はゴールを達成するために実際にコードを書いていきます。この際、ゼロからコードを書こうとすると何から手をつけて良いか分からなくなってしまうでしょう。しかし、インターネット上にもゴールとしているアウトプットに比較的近い内容のソースコードがほとんどの場合はあります。効率的にゴールに近づくためには、他の人が先人を切って書いてくれたソースコードを真似することから始めましょう。

ここでは、先輩が書いたソースコードを閲覧できるサイトとして、以下の3つを紹介します。

Qiita

Qiitaは、エンジニアに関する知識を記録・共有するためのサービスです。プログラミングに関するTips、ノウハウ、だけでなく、ソースコードも記事の中に公開されているケースが多いです。また、プログラミングのソースコードだけではなく、環境構築の方法や周辺の知識についても書かれている記事が多くあるので、特殊な内容でもまずQiitaで検索してみることをオススメします。

エンジニアに関する知識を記録・共有するためのサービス - Qiita

Qiitaは、エンジニアに関する知識を記録・共有するためのサービスです。プログラミングに関するTips、ノウハウ、メモを簡単に記録 & 公開することができます。

Zenn

Zennもエンジニアが技術・開発についての知見を共有するためのWebサービスです。Qiitaと比較すると、Zennは一部有料の記事があるため、より体系的な、もしくは専門的なソースコードとその解説も存在します。もしQiitaで見つからなければ、Zennの方でも調べてみましょう。

Zenn｜エンジニアのための情報共有コミュニティ

Zennはエンジニアが技術・開発についての知見をシェアする場所です。本の販売や、読者からのバッジの受付により対価を受け取ることができます。

github

githubとは元々はバージョン管理をするためのWebサービスです。バージョン管理をするためにソースコードをgithub上にアップロードする流れになっているため、公開しているものであれば、他の人が書いたソースコードを見ることが出来ます。最初はgithubは難しいと感じるかもしれませんが、少しプログラミングになれてきた段階であれば、周辺のファイルごとソースコードを見ることができ、非常に多くのことを学ぶことが出来るためオススメです。

GitHub Japan

GitHubはソフトウェア開発のプラットフォームです。GitHubには8000万件以上ものプロジェクトがホスティングされており、2700万人以上のユーザーがプロジェクトを探したり、フォークしたり、コントリビュートしたりしています。

また、githubで検索する際には以下の記事が参考になりますのでぜひご覧ください。

GitHubの検索機能を活用してファイルやソースコードを探す方法 | ポテパンスタイル

GitHubでは、プロジェクトやソースファイルをローカルにダウンロードしてこなくても、ブラウザ上の検索機能を使ってファイルやソースコードを探すことが可能です。本記事では、GitHub初心者の方向けに、様々な検索機能の利用方法をご紹介していき

さらに、どうしても真似したいソースコードが見つからない場合は、自分だで悩むのではなく質問が出来るサービスなどを利用しましょう。プログラミングの質問が出来るサービスとしては、下記の『teratail』がオススメです。

teratail【テラテイル】｜ITエンジニア特化型Q&Aサイト

teratail（テラテイル）はプログラミングに特化したQ&Aサイトです。実現したい機能や作業中に発生したエラーについて質問すると、他のエンジニアから回答を得られます。

一気に全てのコードを書こうとしない

ゴールのアウトプットを作る際のコツは、一気に全てのコードを書こうとしないことです。一つのアウトプットは、小さな機能の組み合わせで出来ます。
この小さな機能を小さなゴールとして細分化してき、小さなゴールの一つ一つを達成することで最終的なゴールのアウトプットを仕上げていくイメージでコードを書いていきましょう。

時間確保しスケジュールを立てる

独学では、プログラミングスクールのように時間が決まっておらず、カリキュラムが用意されていないため、学習を継続させるためには時間の確保とスケジュールを立てることが重要となります。

時間の確保ですが、毎日必ず割り当てられる時間を決めましょう。プログラミング学習は何百時間もかかる長期戦になるので、勉強する仕組みを生活の中に組み込んでコツコツ進めることが効率的となります。朝起きた後や、仕事終わりの１時間でも良いので、無理のない時間で確実に出来るように時間を確保しましょう。

また、１日の中で確保した時間の中で小さなゴールを達成できるようにスケジュールを立てましょう。例えば、Webサービスを作成することをゴールとしていのならば、『ログインページのHTMLを書く』や『一つの関数を作成する』ぐらい小さな内容で良いです。小さなゴールを設定することで毎日達成感を得る上に、着実に最終ゴールに近づくことが出来るでしょう。

学習状況を発信してモチベーションを維持する

独学では学習するモチベーションを継続させることが大事になりますが、オススメの方法は学習状況を発信することです。発信する媒体は、ブログやSNS、何でも構いませんが、他の人からフィードバックを受けやすい媒体を選ぶことがオススメです。何もない方は、twitterがオススメですので、まずアカウントを作ってみてツイートしてみてください。いいねや返信をもらうと、日々のモチベーションの継続に繋がります。モチベーションを継続させるために、学習した内容は他の人に発信することを心がけ、発信する時間も十分に確保しましょう。

独学にオススメのプログラミング言語

学習する言語は、目標を設定し作りたいものが決まったら選びましょう。ここでは、初心者でも比較的簡単に学習できる言語について紹介します。

Python
Ruby
PHP
HTML & CSS
JavaScript

Python

Pythonは機械学習やAIを活用したアプリケーションの開発やWebサービスの開発に適しているプログラミング言語です。少ないコードで簡潔にプログラムを書くことができるため、初心者でも簡単に学習することが出来ます。また、専門的なライブラリが豊富にあるため色々なことが出来ます。そのため、どんな制作物を作る場合でも、とりあえず選んでおいて間違いない言語です。

Ruby

RubyはWebアプリケーションフレームワークであるRuby on Railsがあり、Webサービスの開発でよく使われている言語です。Ruby on Railsの特徴として、短期間・低コストでWEBアプリの機能開発が可能であり、学習難易度が低いため初心者でも簡単に学べる言語となっています。また、多くの企業で採用されており、転職やフリーランス、副業の案件数が多いのも特徴なので、エンジニアとして働き始めたい方にはオススメの言語です。

PHP

PHPも主にWebサービス開発で使われており、WEBサイト制作に必須の言語・HTMLをコード中に埋め込んでWebアプリケーションを作成できることが特徴の言語です。こちらも、学習難易度が低いため初心者でも簡単に学べる言語です。また、ブログなどを作る際に最も使われているコンテンツマネジメントシステム・WordPressもPHPで開発されたシステムです。ブログ作成やWordPressのカスタマイズなどが目的の場合はPHPを選びましょう。

HTML & CSS

HTMLはWebページを作成するための言語、CSSとはWebページの文字の色や大きさ、背景、配置といったスタイル（見た目）を設定する言語です。これらは厳密にはプログラミング言語というわけではありませんが、Webページを作成するためには絶対に避け通れない言語となっています。難易度的にも簡単ですので、Webページを作成する方は必ずHTMLとCSSを学習しましょう。

JavaScript

JavaScriptは、クリックした際の動作をつけたり、文字や画像やの表示・非表示を切り替えたり、動画を再生したりと、Webページ上で動作を出来るようにするためのプログラミング言語です。他のプログラミング言語で「Java」という言語がありますがこれとは全く異なる言語です。JavaScriptは使用している人の母数が多いためインターネット上にも情報も多く出回っており、初心者の方でも学習しやすい言語です。Webサイトに動きのある機能を持たせたいという方は、JavaScriptを学びましょう。

さいごに

これで、独学でも挫折しないためのプログラミング勉強法と５つのコツについての紹介を終わります。

プログラミングを独学する上でゴールを決めることやスケジュール立てることが重要となりますが、これらを管理する上でタスク管理ツールを活用することが有効となります。そして、学習用のタスク管理ツールとして、私が運営するアプリケーション『Goal-Path』をおすすめします。

Goal-Pathをおすすめするポイント

１．やること、スケジュールを見える化
ガントチャートとToDoボードによって小さなゴールとやるべきことがひと目で分かります。
２．自動でスケジュール作成
スケジュール作成や日程調整を自動化することで時間を削減します。
３．タスク完了時のSNS投稿機能
タスク完了時に、その内容をSNSに投稿することができ、モチベーションを継続できます。

これらの機能が無料で使用できますので興味がある方はぜひ以下のリンクからご利用してみてください。

Goal-Path | 活躍する人を育てるプラットフォーム

Goal-Path(ゴールパス)では、簡単に企業研修やオンライン講座をつくることができます。教育コンテンツとプロセス効率化ツールを掛け合わせた最新のシステムで、活躍する人を育てるプラットフォームです。

また、Goal-Pathは成功したスケジュールを他の誰かに販売できるプラットフォームとなっています。

私がWebアプリケーションを作成するまでに学んだprogateでの学習スケジュールを下記にて紹介しておりますので、興味のある方はぜひご利用ください。

Pythonで開発するWEBアプリの基礎知識を最短で取得するプラン(HTML + CSS + Python)

このプランによって、Python、HTML、CSSのプログラミング基礎を学習して、WEBアプリ開発の基礎を身に付けることが出来ます。またこのプランは、progateの学習コースを1ヶ月以内(有料プランの月額分)で、お金をかけずに最短•最速で...

また、実際にWebアプリケーションを作成する手順についても下記にて紹介しておりますので、Webアプリを学習のゴールにしたい方はこちらも合わせてぜひご覧ください！

【初心者向け】WEBアプリ作成して公開する方法(Django + Nginx + MySQL + docker + AWS)

このプランによって、Django x Nginx x mysqlのWEBアプリをdockerコンテナ環境でイチから作成し、AWSにてインターネットに公開することが出来るようになります。このプランは、初心者・独学でもWEBアプリの作成・公開ま...

AWSのRDSでMySQLのデータベースを無料枠内で作成する方法

ともはろ@Goal-Path代表 — Thu, 21 Jul 2022 11:00:00 +0000

本記事は、以下の目的で作成しています。

AWSのRDSについて、特徴と使い方が分かる
RDSでMySQLのデータベースを作成して、EC2と接続する方法が分かる

AWSのRDSとは？特徴とメリット
RDSのデータベースサーバーを作成する
1. サブネットグループを作成する
2. データベースを新規作成する
EC2とRDS上のMySQLのデータベースを接続する
さいごに

AWSのRDSとは？特徴とメリット

ここでは、RDSとはなにか？そして、RDSの特徴とメリット、データベースについて解説していきます。

RDSとは？

AWSはAmazon Web Serviceの略でAmazonによって提供されるクラウドコンピューティングを使用したサービスです。RDS（Relational Database Service）は、このAWSが提供しているデータベースサービスの一つです。データベースサーバーとしてRDSを使用することで、データ通信の高速化、障害発生に対する耐久性の確保、容易なサーバー追加による拡張が可能となります。

RDSの特徴とメリット

RDSには、以下のような特徴とメリットがあります。

管理性
安定したパフォーマンス
可用性と耐久性
スケーラビリティ
低コスト
セキュリティ

それぞれ見ていきましょう。

管理性

ハードウェアのサーバの中でデータベースを作成する場合、サーバーとなるマシンを手配して、設営して、その後に設定をして、といった工程が発生する為、サーバーを構築するまでにある程度の時間を要します。
RDSインスタンスは、AWSのGUIからDBエンジンの選択やパラメータを設定することで簡単に作成できます。また、数分のうちにデータベースインスタンスを作成しアプリケーションを接続することが可能です。インスタンスの容量や設定を変更したい場合でも、同様にAWSのGUIから簡単に更新できます。

安定したパフォーマンス

RDS は、更新用データベース（マスター）からレプリケーションされた参照専用のデータベースを複数用意します。これによって大量の読み込みリクエストが来た場合でもパフォーマンスを落とさずに安定、かつ高速に処理することが出来ます。

可用性と耐久性

RDSは、複数のAZに設置することで、可用性と耐久性を確保することが可能です。AZ（アベイラビリティゾーン）とは、冗長的な電力源、ネットワーク、接続機能を備えるために、AWS リージョン内でそれぞれ切り離されたデータセンターのことです。複数のAZにRDSを配置することで、１つのAZに障害が発生した場合でも他のAZが生きている状態を作リ出すことができます。

スケーラビリティ

RDSでは、ストレージ要件の拡大に合わせて、簡単にストレージの追加・拡張ができます。またストレージを追加する際には、データベースのダウンタイムの発生なしで安心して拡張できます。

低コスト

コストは従量課金制となっています。スペックに応じて、使った分だけ費用を支払う形になるので、イニシャルの費用、ランニング費用を共に抑える事が可能です。また、RDSでは１年間の無料利用枠が存在します。利用できるスペックは限定されていますが、初心者の方は無料でお金の心配をすることなく利用することも可能です。

セキュリティ

RDSでは、VPCやサブネット、セキュリティグループを適切に設定することで高いセキュリティを確保することが出来ます。また、KMSやAWS CloudHSMといった他の暗号化サービスを使うことで、さらにセキュリティを向上させることも可能です。

DBエンジンについて

RDSでは、DB（データベース）エンジンとして複数から選択することが可能です。具体的には以下から選択することが可能です。

Oracle
MySQL
MariaDB
SQL Server
PostgreSQL
Amazon Aurora

本記事では、DBエンジンとしてMySQL 5.7を選択します。
理由としては、MySQLは世界でもっとも利用されているとても一般的なデータベース管理システムであり、初心者の方でも扱いやすいからです。
また、MySQLのDBエンジンはAWSの無料利用枠内で使用することができ、コストを抑えることが出来るからです。

RDSのデータベースサーバーを作成する

RDSのデータベースサーバーを作成していきます。はじめに、AWSにログインして右上のメニューから、「アジアパシフィック（東京）」のリージョンを選択しておいてください。

サブネットグループを作成する

RDSインスタンスを作成するにあたり、サブネットをRDSインスタンスに割り当てるためにはサブネットグループを作成する必要があります。
サブネットとはAWSユーザー専用のプライベートなクラウド環境であるVPC（Virtual Private Cloud）において、IPアドレスをブロックごとに分割したネットワーク群です。
まだ、RDS用のサブネットを作成していない方は、下記の記事を参照して作成してください。

【初心者向け】AWSのVPCとは？ALB+EC2+RDSの基本構成での設定方法

AWSのVPCを、ALB+EC2+RDSの基本構成において、セキュリティを確保しつつ構築する方法について紹介します。VPC自体と、それを構築するサブネット、インターネットゲートウェイ、ルートテーブルの作成・設定方法について説明していきます。

サブネットを作成したら、サブネットグループを作成していきます。
まず、AWSのコンソール画面から「RDS」と検索して、RDSのコンソール画面に移動します。画面左のメニューから「サブネットグループ」を選択し、ルートテーブル一覧画面の右上にある「DBサブネットグループを作成」をクリックするとサブネットグループの作成ページに移動します。
下記図の「サブネットグループの詳細」において、「名前」と「説明」に、「app-rds-subnet-group」と入力し、「VPC」は作成したサブネットを含むVPCを選択します。

「サブネットを追加」に対して、「アベイラビリティゾーン」には複数のアベイラビリティゾーンを選択し、サブネットもそれぞれのアベイラビリティゾーンに対応したRDS用のサブネットを選択します。例として、本記事では下記図のように設定します。

最下にある「作成」をクリックし、サブネットグループを作成します。下記の画像のようにリストアップされれば、サブネットグループの作成は完了です。

データベースを新規作成する

RDSのデータベースを新規作成していきます。RDSのコンソール画面で、「データベースの作成」をクリックすると、データベース作成ページに移動します。「データベースの作成方法」は、標準作成（デフォルト）を選択、「エンジンのオプション」について、エンジンのタイプは「MySQL」、バージョンはMysql 5.7系を選択します。

続けて、「テンプレート」は「無料利用枠」を選択します。「設定」について、任意のデータベース名、データベースユーザー名、パスワードを入力します。下記画像では例として、データベース名とユーザー名を共に「test」としています。

「その他」についてはデフォルト設定のまま、最下の「データベースの作成」をクリックします。下記の画像のように作成したデータベースがリストアップされ、ステータスが「利用可能」なっていることを確認できたら、データベースの作成は完了です。

EC2とRDS上のMySQLのデータベースを接続する

作成したRDSのデータベースサーバーとEC2インスタンスを接続して、EC2上からMySQLコマンドでデータベース接続を確認していきます。

EC2インスタンスを準備する

EC2インスタンスを準備します。EC2インスタンスの作成については、以下の記事をご覧ください。

【初心者向け】AWSの無料利用枠内でのEC2の使い方

AWSの無料利用枠内でEC2インスタンスを作成し接続する方法について、初心者の方でもわかるように説明します。また、AWSやEC2の特徴や使用するメリットについても解説します。

セキュリティグループを設定する

EC2インスタンスとRDSのデータベースを接続するネットワークに対する設定を、セキュリティグループにて設定します。
EC2ダッシュボードに移動し、「リソース」から「セキュリティグループ」をクリックします。一覧からRDSでデータベースを作成した際にに同時に作成されたセキュリティグループを選択し、「インバウンドルール」タグの「インバウンドルールを編集」をクリックします。

セキュリティグループの設定に移ります。「タイプ」には「MySQL/Aurora」を、「ソース」にはEC2のセキュリティグループを設定し、「ルールを保存」をクリックします。

この設定により、データベースのポート3306によって、EC2インスタンスと接続することが可能となります。

MySQLのデータベースと接続する

EC2に接続して、EC2のインスタンス内からRDSのMySQLデータベースとの接続設定を行っていきます。事前準備として、RDSで作成したデータベースの詳細画面で下記画像赤枠部のエンドポイントをメモしておきます。

ローカルPCからSSHでEC2インスタンスに接続します。接続後、EC2上にMySQLをインストールしていない場合は、下記コマンドでMySQLをインストールします。

$ sudo apt update  
$ sudo apt upgrade
$ sudo apt install mysql-server

※上記はOSがUbuntuの場合のコマンドです。Linuxの場合は、下記の記事をご覧ください。

MySQL インストール手順 Linuxの場合

MySQLインストール概要Redhat系LinuxであるCentOSに、MySQLのインストール方法についてまとめます。インストール、パスワード設定、ユーザ設定を行い、mysqlclientを用いてログインできるようになるまでの設定を行いま

MySQLをインストールしたら、下記コマンドを入力してRDSサーバーに接続します。-uの後はRDSのデータベース作成時に設定したユーザー名、-hの後はメモしたRDSのエンドポイントを入力します

$ sudo mysql -u test -p -h test.*****.ap-northeast-1.rds.amazonaws.com

Enter password:と出たら、RDSインスタンスの作成時に設定したパスワードを入力してエンターキーを押すと、下記のように出力されmysqlコマンド入力モードとなります。

Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 167
Server version: 5.7.37-log Source distribution

Copyright (c) 2000, 2022, Oracle and/or its affiliates.

Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its
affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

mysql>

mysqlコマンド入力モードにおいて、以下のコマンドを実行すると、RDSのデータベース作成時に設定したデータベース名が表示され確認できるはずです。

mysql> show DATABASES;

以上で、RDSでのデータベース作成と、EC2インスタンスへのデータベース接続は完了です。

さいごに

これで、AWSのRDSを利用してMySQLのデータベースを作成する方法についての説明を終わります。

本記事はRDSによるデータベースの作成方法の紹介までとなっていますが、WEBアプリのインフラを構築する方法についてもっと全体的に知りたいという方は、下記の『【初心者向け】AWSでWEBアプリのインフラを構築する方法(EC2 + ELB + RDS + ACM + Route53)』をご覧ください！インフラを構築するための具体的なToDoアイテムと完了までの計画表をセットで公開してます。

【初心者向け】AWSでWEBアプリのインフラを構築する方法(EC2 + ELB + RDS + ACM + Route53)

このプランでは、拡張性・耐久性・セキュリティに対応したサーバーから配信するWEBアプリのインフラを、AWSを使用して構築する方法を提供します。また、このプランを利用することで、初心者・独学でも、確実に短期間で、WEBアプリのインフラの構築を...

【初心者向け】AWSのVPCとは？ALB+EC2+RDSの基本構成での設定方法

ともはろ@Goal-Path代表 — Wed, 20 Jul 2022 11:00:00 +0000

本記事は、以下の目的で作成しています。

AWSのVPCと、それを構成するサブネット、インターネットゲートウェイ、ルートテーブルについての特徴や使い方が分かる
ALB+EC2+RDSの基本構成において、セキュリティを確保してVPCを構築する方法が分かる

AWS VPCとは？関連する用語について解説
ALB+EC2+RDSの基本構成におけるVPCの作成方法
さいごに

AWS VPCとは？関連する用語について解説

AWSのVPCとは？そしてVPCに関連する、サブネット、ルートテーブル、インターネットゲートウェイについて解説していきます。

VPCについて

VPC（Virtual Private Cloud）とは、ユーザー専用のプライベートなクラウド環境を提供するサービスのことです。Webアプリケーションなどを作成する場合において、サーバーやロードバランサーとして、AWSのサービスであるALB、EC2、RDSなどを使用しますが、これらのサービス間を接続をするためのネットワーク空間について設定が必要となります。このネットワーク空間をVPCと呼び、作成したVPC内でネットワークの接続設定をカスタマイズしていきます。

サブネットについて

VPC内でのAWSサービス間でのネットワーク設定は、VPCを分割したネットワーク群であるサブネットによって実施していきます。それぞれのサブネットでは主に下記の項目について設定していきます。

プライベートorパブリック
AZ（アベイラビリティゾーン）
IPブロック

プライベートorパブリックの設定では、直接外のネットワークとは繋ぐことのできないプライベートサブネットであるか、外のネットワークからでも繋がっているパブリックサブネットであるかを設定します。

AZ（アベイラビリティゾーン）とは、冗長的な電力源、ネットワーク、接続機能を備えるために、AWS リージョン内でそれぞれ切り離されたデータセンターのことです。１つのAZに障害が発生した場合でも他のAZが生きている状態を作るため、複数のAZを設定します。

IPブロック(IPv4 CIRDブロック)では、各VPCや各サブネットのIPレンジを設定します。ALB,EC2、RDSなどのAWS内のサービスが家だとすると、それを建てるための土地と住所を割り当てていくイメージで、土地と住所に相当するのがIPブロックとなります。IPブロックについては、以下の記事が参考になるのでぜひご覧ください。

IPアドレスとは？クラス範囲やサブネットマスク計算などの専門用語の意味を解説 | ITコラム｜アイティーエム株式会社

IPアドレスとはコンピュータ機器同士が通信をする際に識別をするための番号です。IPアドレスに関するパソコンのネットワーク設定方法や調べ方などとともに企業のシステムで使われているIPアドレスに関して合わせて解説をします。IPアドレスの種類や役...

ルートテーブルについて

ルートテーブルとは、サブネットのデータの流れを制御する設定です。ルートテーブルごとに、内部、または外部との接続可能なネットワークについて設定していきます。サブネットをプライベート、パブリックとして分けるためには、それぞれのルートテーブルを作成し、サブネットを割り当てます。

インターネッとゲートウェイについて

インターネットゲートウェイとは、VPC と外部のインターネットとの通信を可能にする機能です。今回設定するパブリックサブネットは、外部のインターネットとの通信が必要となります。そこでインターネットゲートウェイをパブリックのルートテーブルに設定することで、パブリックサブネットを外部のインターネットと通信可能にします。

ALB+EC2+RDSの基本構成におけるVPCの作成方法

実際にALB+EC2+RDSの基本構成におけるVPCを構築していきます。まず構成全体像を確認した後、下記の流れでVPCを構築していきましょう。

VPCを作成する
サブネットを作成する
インターネットゲートウェイを作成する
ルートテーブルを作成する

構成の全体像

本記事では、ALB+EC2+RDSの基本構成におけるVPCの作成方法について紹介していきます。構成としては、下記の図に示すとおりです。ALBと踏み台用のEC2はパブリックサブネット、アプリ用のEC2とRDSはプライベートサブネットに設定します。また、ALB、アプリ用EC2、RDSについては、冗長性を向上させるため2つのアベイラビリティゾーンを設定します。

ここで、ALB、EC2、RDSについてそれぞれ簡単に説明します。

ALBについて

ALB(Aplication Load Balancer)とは、サーバー負荷（load）を低減させるために、外部からのリクエストを複数のサーバーに振り分け負荷分散するロードバランサーのサービスです。このロードバランサー機能によって、ユーザー数が増加してアクセスが増えた際に、サーバーを増やすことでアクセスの集中を他のサーバーに振り分けることが可能になります。

【AWS入門】AWSのELBとは？ロードバランサーの種類、特徴、料金を紹介 |

AWSのELB（Elastic Load Balancing）とはウェブサーバーのアクセスなど、外部からの通信によりサーバーにかかる負荷を複数のサーバーに分散してくれるAWSが提供するロードバランサーサービスです。ELBの種類にはALB、N...

ALBについては、外部からのリクエストを受けるためパブリックサブネットに配置します。

EC2について

EC2（Elastic Compute Cloud）とは、仮想サーバー構築サービスです。EC2を利用することで、OSを乗せた仮想環境をクラウド上にすばやく作ることができます。また、OSを搭載しているため、EC2を使用することでWEBアプリケーションを起動することが可能となります。

AmazonのAWS EC2とは？はじめての人向けに解説 - TECH PLAY

Amazonが提供しているクラウドサービスのAWSといえば、仮想サーバー構築のクラウドサービスとして有名です。この記事ではAWS EC2の概要をはじめEC2を利用するメリット、インスタンス利用料金プランについても説明します。最後にEC2で利...

アプリのソースコードなどを格納するアプリ用のEC2インスタンスについては、セキュリティ上プライベートサブネットに構築します。しかし、アプリを起動させたりする上でアプリ用のEC2にSSH接続する必要がありますが、プライベートサブネットのため外部からの接続が出来ません。そこで、もう一つパブリックサブネットに踏み台用EC2インスタンスを用意します。アプリ用EC2に対しては、踏み台用EC2を経由してSSH接続していきます。

RDSについて

RDS（Relational Database Service）はAWSが提供しているデータベースサービスの一つです。データベースサーバーとしてRDSを使用することで、データ通信の高速化、障害発生に対する耐久性の確保、容易なサーバー追加による拡張が可能となります。

AWSのRDSとは？知っておくべき6つの利点と使い方

「AWS RDSってどういうサービスなんだろう？」今回はこんな疑問にお答えします。Amazon RDS（Amazon Relational Database Service）はAWSが提供しているデータベースサービスの一つで、mysqlやo...

RDSインスタンスについては、セキュリティ上プライベートサブネットに構築します。

VPCを作成する

まず、VPCを作成していきます。
AWSにログインした後で、右上のメニューから、「アジアパシフィック（東京）」のリージョンを選択します。

AWSのコンソール画面から「VPC」と検索して、VPCのコンソール画面に移動します。VPCのコンソール画面に移動したら、画面右上の「VPCの作成」をクリックします。
ここでは、名前タグに「app-vpc」、IPv4 CIDR ブロックに「10.0.0.0/16」、タグキーを「Name」にして値に「app-vpc」と設定します。設定後に、画面最下にある「VPCを作成」をクリックします。
成功すると画像のように作成したVPCがリストアップされます。

サブネットを作成する

続けて、サブネットを作成していきます。
VPCのコンソール画面左のメニューから「サブネット」を選択し、サブネット一覧画面の右上にある「サブネットを作成」をクリックします。
VPCには作成済みの「app-vpc」を選択し、下記７つのサブネットの設定をそれぞれ入力して、画面下にある「サブネットを作成」をクリックし、7つのサブネットを作成します。

サブネット名を「app-ec2-subnet-public」、アベイラビリティゾーンを「1a」、IPv4 CIDRブロックは「10.0.190.0/26」に設定
サブネット名を「app-ec2-subnet-private-a」、アベイラビリティゾーンを「1a」、IPv4 CIDRブロックは「10.0.193.0/26」に設定
サブネット名を「app-ec2-subnet-private-c」、アベイラビリティゾーンを「1c」、IPv4 CIDRブロックは「10.0.193.64/26」に設定
サブネット名を「app-rds-subnet-a」、アベイラビリティゾーンを「1a」、IPv4 CIDRブロックは「10.0.194.0/26」に設定
サブネット名を「app-rds-subnet-c」、アベイラビリティゾーンを「1c」、IPv4 CIDRブロックは「10.0.194.64/26」に設定
サブネット名を「app-elb-subnet-a」、アベイラビリティゾーンを「1a」、IPv4 CIDRブロックは「10.0.128.0/24」に設定
サブネット名を「app-elb-subnet-c」、アベイラビリティゾーンを「1c」、IPv4 CIDRブロックは「10.0.129.0/24」に設定

作成に成功すると、サブネットがリストアップされます。サブネットは、このようにVPCのIPの範囲から機能やAZごとに更にレンジを細分化しIPブロックを割り当てます。

インターネットゲートウェイを作成する

次に、インターネットゲートウェイを作成していきます。
VPCのコンソール画面左のメニューから「インターネットゲートウェイ」を選択し、サブネット一覧画面の右上にある「インターネットゲートウェイの作成」をクリックします。
ここでは、名前を「app-internet-gateway」に設定し、画面下にある「インターネットゲートウェイの作成」をクリックして、インターネットゲートウェイを作成します。
作成されたインターネットゲートウェイの左端にあるチェックボックスにチェックを入れた後、画面右上の「ToDo」アイコンから「VPCをアタッチ」をクリックします。ページ移動後、使用可能なVPCに作成した「app-vpc」を選択し、画面下にある「インターネットゲートウェイのアタッチ」をクリックします。
画像のように「状態」が「Attached」となっているインターネットゲートウェイがリストアップされれば成功です。

ルートテーブルを作成する

最後に、ルートテーブルを作成していきます。
VPCのコンソール画面左のメニューからを「ルートテーブル」選択し、ルートテーブル一覧画面の右上にある「ルートテーブルを作成」をクリックします。
ここで、VPCには作成した「app-vpc」を選択し、下記2つの名前をそれぞれ入力して、画面下にある「ルートテーブルを作成」をクリックすると、プライベート用とパブリック用の2つのルートテーブルが作成されます。

app-private-route-table (プライベートサブネット用のルートテーブル)
app-public-route-table(パブリックサブネット用のルートテーブル)

作成に成功すると、画像のように作成したルートテーブルがリストアップされます。

ルートテーブルを作成したら、ルートテーブル一覧画面のルートテーブルIDをクリックして表示される詳細画面にて、サブネット関連付けを実施していきます。
下記画像の「サブネット関連付け」タブをクリック後、「サブネットの関連付けを編集」をクリックして、作成した2つのルートテーブルに対して下記の組み合わせでサブネットをチェックボックスで選択し、「関連付けを保存」をクリックすることで関連付けを行います。

app-private-route-table
- app-ec2-subnet-private-a
- app-ec2-subnet-private-c
- app-rds-subnet-a
- app-rds-subnet-c
app-public-route-table
- app-ec2-subnet-public,
- app-elb-subnet-a
- app-elb-subnet-c

作成に成功すると、下記の画像のように「明示的なサブネットの関連付け」にリストアップされます。

サブネットの関連付けが完了したら、インターネットゲートウェイを設定します。
「app-public-route-table」の詳細画面にて「ルート」タブを選択し、「ルートを編集」のボタンをクリックします。ページ移動後、「ルートを追加」のボタンをクリックし、送信先に「0.0.0.0/0」を設定、ターゲットに作成したインターネットゲートウェイ(app-internet-gateway)を設定し、「変更を保存」をクリックします。
ルートに追加したインターネットゲートウェイが表示され、ステータスが「アクティブ」になっていれば成功です。

以上で、ALB+EC2+RDSの基本構成におけるVPC・サブネットを構築とネットワーク設定が完了となります。ここからは作成したVPC・サブネットをベースに、外部からのリクエストに対するALBの設定や、EC2、RDSインスタンスの作成を進めていきましょう。

さいごに

また、本記事でVPCについて紹介してますが、WEBアプリのインフラを構築する方法についてもっと全体的に知りたいという方は、下記の『【初心者向け】AWSでWEBアプリのインフラを構築する方法(EC2 + ELB + RDS + ACM + Route53)』において、インフラを構築するための具体的なToDoアイテムと完了までの計画表をセットで公開してますので、ぜひご覧ください！

【初心者向け】AWSでWEBアプリのインフラを構築する方法(EC2 + ELB + RDS + ACM + Route53)

【初心者向け】GitHubでAWS上に開発したコードをデプロイする方法

ともはろ@Goal-Path代表 — Tue, 19 Jul 2022 11:00:00 +0000

本記事では、以下の目的で作成しています。

GitHubの特徴と使い方が分かる
GitコマンドによってAWS上にコードをデプロイする方法が分かる

GithHbとは？デプロイについて
1. GitHubの特徴と使い方
2. GitHubでデプロイする
AWSとは？EC2について
1. AWSの特徴
2. EC2でサーバーを構築する
GitHubとAWSを始める
1. GitHubを始める
2. AWS EC2を始める
GitHubを使ってAWS上にコードをデプロイする
さいごに

GithHbとは？デプロイについて

まず、GitHubとはなにか？そして、デプロイとは何か？についてご紹介していきます。

GitHubの特徴と使い方

GitHubとはGitというツールを用いたソースコードをバージョン管理するためのwebサービスです。web上に履歴を残しながらソースコードを保存していくことができます。また、自分以外のエンジニアも修正を加えて保存することが可能なため、チームでの作業のためのプラットフォームとしても利用されます。その他には、ソースコードを他のPCに移すために利用したり、エンジニア各々が公開用のソースコードをアップして自分以外のエンジニアに共有したりするために利用されています。

https://www.modis.co.jp/candidate/insight/column_30

GitHubでデプロイする

ローカルPCの開発環境で作成したアプリケーション等を公開するためには、web公開するサーバー上にソースコードを移していく必要があります。この作業をデプロイといい、GitHubを用いて行うことができます。デプロイについては、以下の記事が参考になるので、ぜひご覧ください。

デプロイとは？ビルド・リリースの違い、デプロイの方法【図解】

アプリケーションをサーバー上で利用できるようにするための一連の作業をデプロイといいます。システム開発では、開発工程が完了したら完成したモジュールを特定の環境で使えるようにする必要があります。つまいデプロイを行うことで、初めてアプリケーション...

本記事では、GitHubのアカウント作成後、リポジトリを作成し、ソースコードをリポジトリにpush（アップロード）することで、サーバーにデプロイするまでの流れを実践していきます。

AWSとは？EC2について

ここでは、AWSの特徴と、AWS内のサービスであるEC2でサーバーを構築する方法について紹介します。

AWSの特徴

AWSはAmazon Web Serviceの略でAmazonによって提供されるクラウドコンピューティングを使用したサービスです。クラウドコンピューティングの特徴としては、「初期費用ゼロ」、「従量課金であるためコスト低減可能」、「自在なサイジングが可能」といった特徴があります。また、「セキュリティ」、「ログ」、「バックアップ」などの機能や、その他WEBアプリ作成に必要となる豊富なサービスを保有していることが特徴です。

EC2でサーバーを構築する

webアプリケーションを公開するサーバーを作成するために、AWSではEC2を利用することが一般的な方法です。EC2（Elastic Compute Cloud）とはAWSのサービスの一つで、仮想サーバー構築サービスです。EC2を利用することで、OSを乗せた仮想環境をクラウド上にすばやく作ることができます。詳細については以下の記事が参考になるので、ぜひご覧ください。

【初心者向け】AWSの無料利用枠内でのEC2の使い方

本記事では、AWSにおいてEC2のサーバーを作成し、GitHubにプッシュしたソースコードをEC2のサーバーに移すことでデプロイしていきます。

GitHubとAWSを始める

それでは実際に、GitHubを初めて、AWSのEC2サーバーを起動してみましょう！

GitHubを始める

まず、GitHubのアカウントを作成します。GitHubのアカウントの作成方法については、以下の記事をご覧ください。

1分もかからない！5ステップでGitHubアカウント作成 | アールエフェクト

プログラミング入門者の方の中にはまだGitHubを利用したことがないという人もいるかと思います。GitHubのアカウントを作成するには何が必要なのと不安な方もいるかもしれません。難しい箇所は一切ありませんが、GitHubのアカウント作成手順...

また、GitHubを使うためには、ローカルPCにgitをインストールする必要があります。Gitのインストール方法については、以下の記事をご覧ください。

Gitをインストールしてみよう！Windows/Macどちらも丁寧に解説 | 侍エンジニアブログ

この記事では「 Gitをインストールしてみよう！Windows/Macどちらも丁寧に解説」について、誰でも理解できるように解説します。この記事を読めば、あなたの悩みが解決するだけじゃなく、新たな気付きも発見できることでしょう。お悩みの方は...

AWS EC2を始める

AWSのアカウントを未作成の方は、まずアカウントを作成します。AWSのアカウントの作成方法については、下記の記事が参考になりますので是非ご覧ください。

プロが教えるAWSアカウント作成方法～ルートユーザアカウント作成編～ | AWS導入支援の全工程をワンストップで提供 | TOKAIコミュニケーションズ AWSソリューション

プロが教えるAWSアカウント作成方法～ルートユーザアカウント作成編～をご紹介します。

AWSのアカウントを作成したらEC2インスタンスを作成します。EC2インスタンスの作成方法については、下記の記事をご覧ください。

【初心者向け】AWSの無料利用枠内でのEC2の使い方

GitHubを使ってAWS上にコードをデプロイする

GitHubを使ってAWS上にコードをデプロイしていきましょう！デプロイするまでの流れは以下のとおりです。

GitHubにリポジトリを作成する
リポジトリにファイルを格納する
AWSのEC2にファイルを移す

GitHubにリポジトリを作成する

リポジトリとは、GitHub上でファイルやディレクトリの状態を記録する場所です。また、リポジトリの管理下のファイルは変更履歴ごとに格納され、変更履歴を記録することができます。

ここでは、実際に任意の名前のリポジトリを作成します。以下がGitHub公式のリポジトリ作成方法となっておりますので、こちらをご覧いただきリポジトリを作成してください。
（”最初の変更をコミットする”以降については、この後の章で解説します。まずは、”Create repository”までを完了してください。）

リポジトリのクイックスタート - GitHub Docs

新しいリポジトリを作成し、最初の変更を 5 分でコミットする方法について説明します。

リポジトリにファイルを格納する

gitのリポジトリには、先程作成したGitHubのリポジトリと、ローカルPC上でのリポジトリが存在し、それぞれリモートリポジトリ、ローカルリポジトリと呼びます。また、ローカルリポジトリに登録する前に、リポジトリに追加する候補のとしてインデックスする領域をステージング領域と呼びます。ステージング領域の前の、ローカルPCで実際にソースコードを作成・更新している作業領域をワーキングツリーと呼びます。

全体の流れを以下の図に示します。まず、ファイルを作成・修正をワーキングツリー（作業領域）にて行います。次に、「add」コマンドによって、リポジトリに登録したいファイルを選択してインデックス（ステージング領域）に登録します。そして、「commit」コマンドによって、インデックス（ステージング領域）に登録されているファイルをローカルリポジトリに格納します。最後に、「push」コマンドによってGitHubで作成したリモートリポジトリへ格納します。

ここからは、実際にコマンドを入力していきます。まず、ターミナルでソースコードのフォルダの場所に移動しコマンドを実行していきます。最初に、「init」コマンドによってgitを初期化した後で、「add」コマンドによって、ここでは全てのファイルをステージング領域へ追加します。

$ git init
$ git add --all .

次に、「commit」コマンドによって、ファイルをステージング領域からローカルリポジトリへ追加します。ここで、「-m」以降でコミットした内容についてメッセージとして残します。（今回は最初のコミットなので”first commit”としています。）

$ git commit -m "first commit"

ここで、GitHubのリモートリポジトリを登録していきます。以下のコマンドによって、GitHubによって作成したリポジトリを登録します。

$ git remote add origin https://github.com/｛githubでのあなたのユーザー名｝/｛作成したリポジトリ名｝.git

最後に、下記コマンドにてGitHubのリモートリポジトリにコードをpushします。

$ git push -u origin master

「origin master」の部分でブランチを指定します。GitHubのブランチについては、以下の記事が参考になるのでぜひご覧ください。

ブランチとは｜サル先生のGit入門【プロジェクト管理ツールBacklog】

ようこそ、サル先生のGit入門へ。Gitをつかってバージョン管理ができるようになるために一緒に勉強していきましょう！

また、GitHubのユーザー名とパスワードを聞かれますが、パスワードにはアクセストークンを入力します。アクセストークンについては、以下の記事が参考になるのでぜひご覧ください。

GitHubのAccess token認証方法とは？Password認証の廃止 | ポテパンスタイル

GitHubでは2021年8月13日以降、　Password認証によるGit操作を廃止する対応が取られました。本記事では、GitHubでPassword認証に変わって利用可能なAccess token認証とSSH接続を利用する方法についてご

ここまで実施すると、GitHubのリポジトリにアクセス後、以下図の「master」のブランチを選択すると、GitHubのリポジトリ上にファイルが格納されていることを確認できます。

AWSのEC2にファイルを移す

ここからは、EC2インスタンスにGitHubのリポジトリに格納したファイルを移すことによって、コードをEC2上にデプロイしていきます。EC2への接続方法については、以下の記事をご覧ください。

【初心者向け】AWSの無料利用枠内でのEC2の使い方

まず、ローカルPCと同様に、EC2インスタンス上にもgitをインストールしていきます。例えば、EC2インスタンスのOSでLinuxを選択した場合、以下のコマンドでインストールします。

$ sudo yum install git-all

gitのインストールが完了したら、ローカルPCと同様にGitHubのリポジトリを登録します。リポジトリの登録後、「pull」コマンドを使用してmasterブランチを指定することで、リモートリポジトリ上のファイルをEC2インスタンス内に移します。

$ git clone https://github.com/リポジトリ名/プロジェクト名.git
$ git pull origin master

EC2インスタンス内で、「ls」コマンドなどを実行し、ファイルが全て移されていることを確認できれば、デプロイは完了です。お疲れ様でした。

さいごに

これでGitHubを用いてAWS上にコードをデプロイする方法についての説明を終わります。

本記事は作成したアプリなどをインターネット上に公開するための準備工程の紹介までとなっています。実際にアプリケーションを作成してインターネットに公開するまでを知りたい、という方は、下記のリンクをぜひご覧ください！

【初心者向け】WEBアプリ作成して公開する方法(Django + Nginx + MySQL + docker + AWS)

【初心者向け】DjangoでMySQLのデータベースにおける管理画面を作成する方法

ともはろ@Goal-Path代表 — Thu, 14 Jul 2022 13:13:36 +0000

本記事は、以下の目的で作成しています。

Djangoをゼロから始めてデータベースの接続方法する方法が分かる
Djangoのデータベースの管理画面の作成方法が分かる

Djangoについて
1. Djnagoとは
2. データベース(MySQL)とは
Djangoの環境を構築する
Djangoで管理画面を作成する
さいごに

Djangoについて

ここでは、Djangoとは何か？そして、データベースの一種であるMySQLとは何か？についてご紹介していきます。

Djnagoとは

Djangoは、WEBアプリに必要となる管理画面、データベース接続、ログイン認証、セキュリティ対策などを一通り作成できることができる、Webアプリのフレームワークです。YoutubeやInstagramもDjangoを使ったWEBアプリです。
また、Djangoはプログラミング言語としてPythonを使用します。Pythonは、少ないコードで簡潔にプログラムを書けること、特に機械学習などにおいて専門的なライブラリが豊富にあることがメリットです。

Djangoの詳細については、以下の記事が参考になりますのでぜひご覧ください。

https://and-engineer.com/articles/YT2muRAAACQAnsQM

本記事では、DjangoでWEBアプリを作成する際にほぼ必ず最初に実施する、環境のインストール、プロジェクトとアプリケーションの作成し、データベースへの接続をしたあと、管理者用の管理画面の作成するところまでの流れを紹介します。

データベース(MySQL)とは

データベースとは、サーバーPCなどの格納される、構造化した情報またはデータの組織的な集合です。アプリケーションのユーザーのデータなどもこのデータベースに格納されます。また、一般的なタイプのデータベースにおけるデータの読み込みや書き込みには、クエリ言語（SQL）を使用します。

本記事では、データベースサーバーやSQLとして、MySQLを使用します。MySQLとは、世界でもっとも利用されている「データベース管理システム」です。MySQLはオープンオースのため低コストであるにも関わらず、大規模なアプリにも使用されており、「Yahoo!」「Google」「Nokia」「YouTube」などトップ企業でも採用されています

MySQLの詳細については、以下の記事が参考になりますのでぜひご覧ください。

侍エンジニアブログ - プログラミング学習のすべてがココに。

Djangoの環境を構築する

Djangoの環境を構築していきます。具体的には以下の流れで構築していきます。

Pythonとpipをインストールする
Djangoに必要なパッケージをインストールする
MySQLをインストールする

Pythonとpipをインストールする

Djangoを始める前に、Python本体と、Pythonのライブラリをインストールするために必要となるpipをインストールします。

Python本体のインストールについては、以下の記事をご覧ください。

Pythonのインストール方法をOS別に解説（Windows・Mac・Linux） | 侍エンジニアブログ

この記事では「 Pythonのインストール方法をOS別に解説（Windows・Mac・Linux）」について、誰でも理解できるように解説します。この記事を読めば、あなたの悩みが解決するだけじゃなく、新たな気付きも発見できることでしょう。お...

pipのインストールについては、以下の記事をご覧ください。

404 NOT FOUND | ITC Media

IT業界へのChallengeを応援します

Djangoに必要なパッケージをインストールする

Djangoに必要なパッケージのインストールや環境構築を実施していきます。

まずは「virtualenv」のインストールします。「virtualenv」は仮想環境を作成するためのパッケージです。ローカルPCにおいてPythonの開発を行うときは、仮想の実行環境を作成してそこにパッケージをインストールすることで、開発内容に応じて仮想環境を切り替えて使用することができるためです。

「virtualenv」はターミナルにおいて下記のコマンドを実行してインストールします。

$ pip install virtualenv

アプリ開発用のフォルダを作成します。フォルダ名は任意で問題ないですが、ここでは「django」というフォルダを作成します。

$ mkdir django

作成したフォルダに移動し、virtualenvコマンドで、仮想環境を作成します。

$ virtualenv -p python3 venv

仮想環境を作成すると、「venv」というフォルダが作成されます。また、djangoフォルダ直下に「requirements.txt」を作成します。この時点で、下記のフォルダ構成となります。

django(フォルダ)
├── requirements.txt
└── venv（フォルダ）

仮想環境を起動する方法は、使用しているOSにより異なり、Windowsの場合は以下のコマンドにより起動します。

$ venv/Scripts/activate

Macの場合は以下のコマンドにより起動します。

$ source venv/bin/activate

仮想環境を作成したら、Djangoのパッケージをインストールしていきます。まず、「requirements.txt」に以下の内容を記述します。

django/requirements.txt
Django~=3.2.10
mysqlclient==2.1.0

作成後に、以下のコマンドを実行すると仮想環境にDjangoがインストールされます。

(venv) $ pip install -r requirements.txt

これで、Djangoに必要なパッケージをインストールは完了です。

MySQLをインストールする

MySQLをローカルPCにインストールします。インストール方法については、以下の記事をご覧ください。

MySQLインストールの方法とは？インストール手順をOS別に紹介テックマガジン from FEnetインフラ

MySQLのインストール方法は使用しているパソコンのOSによって異なります。macOSを使用している場合、Homebrewを経由してインストールを行います。Windowsを使用している場合は、インストーラー経由でインストールを行います。

MySQLのインストールが完了したら、下のコマンドでMySQLの起動を行い、接続できるか確認してみましょう。

$ mysql -u root -p
...
mysql>

このままDjangoで使用するデータベースを作成します。mysqlに接続した状態で以下のコマンドを実行します。今回は、「database_name」という名前のデータベースを作成します。

mysql> create database database_name;

以下の、「show databases;」を実行して、「database_name」のデータベースが作成されていることを確認しましょう。

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| database_name      |
| sys                |
+--------------------+
6 rows in set (0.01 sec)

Djangoで管理画面を作成する

Djangoの管理画面を作成していきましょう！流れとしては、以下の流れとなります。

プロジェクトを作成する
アプリケーションを作成する
データベース処理を設定する
管理画面を作成する

プロジェクトを作成する

まずはDjangoのプロジェクトを作成します。OSがmacの場合は以下のコマンドを実行してください。

(venv)$ django-admin startproject mysite .

OSがwindowsの場合は以下のコマンドとなります。

(venv)$ django-admin.exe startproject mysite .

コマンド実行後、下記のようにプロジェクトとなる「mysite」フォルダとプロジェクト関連のファイルが作成されます。

django
├── mysite // プロジェクトディレクトリ
│   ├── __init__.py
│   ├── asgi.py
│   ├── settings.py　// プロジェクト設定ファイル
│   ├── urls.py　// プロジェクト用ルーティング定義ファイル
│   └── wigi.py // webサーバーとの接続用ファイル
├── manage.py　// コマンド実行ファイル
├── requirements.txt
└──  venv

作成されたsettings.pyの、「ALLOWED_HOSTS」、「DATABASE」の部分を以下のように変更し、「STATIC_ROOT」を以下のようにファイルの最後に追加してください。

django/mysite/settings.py

ALLOWED_HOSTS = ['localhost',]

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'NAME': 'database_name',
        'USER': 'root',
        'PASSWORD': 'mysqlサーバーのパスワードを入力',
        'HOST': 'localhost',
        'PORT': '3306',
    }
}

STATIC_ROOT = os.path.join(BASE_DIR, 'static')

アプリケーションを作成する

次に、プロジェクトの中にアプリケーションを作成していきます。以下のコマンドを実行するとアプリケーションの部分が作成されます。

(venv)$ python3 manage.py startapp app

以下のように、アプリケーションディレクトリとなる「app」フォルダとアプリケーション関連のファイルが作成されます。

django
├── app // アプリケーションディレクトリ
│   ├── admin.py // 管理サイト設定ファイル
│   ├── apps.py // アプリケーション構成設定ファイル
│   ├── __init__.py
│   ├── migrations // マイグレーションファイルを格納するディレクトリ
│   │   └── __init__.py
│   ├── models.py // モデル定義ファイル
│   ├── tests.py // テストコードファイル
│   └── views.py // ビュー定義ファイル
├── mysite 
├── manage.py　
├── requirements.txt
└── venv

アプリケーションを使えるようにするには、「mysite/settings.py」の「INSTALLED_APPS」にアプリケーションを追加します。

mysite/settings.py

INSTALLED_APPS = [
    'django.contrib.admin',
    'django.contrib.auth',
    'django.contrib.contenttypes',
    'django.contrib.sessions',
    'django.contrib.messages',
    'django.contrib.staticfiles',
    'app', # 追加
]

データベース処理を設定する

ここでは、データベース処理をする設定を反映していきます。

Djangoでは、models.pyを設定することでSQLを意識することなくデータベースに対する処理をすることが出来ます。今回は例として、投稿機能のモデルとなる「Post」クラスをmodels.pyに設定していきます。「django/app/models.py」に対して、下記のコードを記述します。

django/app/models.py

from django.conf import settings
from django.db import models
from django.utils import timezone

class Post(models.Model):
	author = models.ForeignKey(settings.AUTH_USER_MODEL, on_delete=models.CASCADE)
	title = models.CharField("タイトル", max_length=200)
	content = models.TextField("本文")
	created = models.DateTimeField("作成日", default=timezone.now)

	def __str__(self):
		return self.title

「author」は著者、「title」はタイトル、「content」は本文、「created」は作成日のフィールドで、それぞれ投稿した情報を格納します。Djangoではこのように、フィールドを設定したモデルのクラスを作成することで、データベースへのデータ保存と取り出しの設定を実施していきます

models.pyの準備が完了したのでmigrateでDjangoでデータベースを構築します。以下のコマンドによって、作成した「Post」モデルがMySQLのデータベースに反映されます。

(venv) $ python manage.py makemigrations
(venv) $ python manage.py migrate

管理画面を作成する

djangoでは管理者用の管理画面がフレームワーク内に組み込まれています。管理画面は新規作成、編集、削除などのでデータベース操作を、web上で実施できる便利な画面です。ここでは管理画面でデータを操作できるよう作成して確認していきます。

まず、「django/app/admin.py」に下記のソースコードを追記します。具体的には、「admin.site.register」関数の引数に、「django/app/models.py」の「Post」モデルを指定し、管理画面からデータベースを操作できるようにします。

django/app/admin.py

from django.contrib import admin
from .models import Post

admin.site.register(Post)

次に、ターミナルで下記コマンドを実行して、管理者ユーザーを作成します。コマンド実行後、出力される案内に応じて、管理者のユーザー名、メールアドレス、パスワードを入力します。

(venv) $ python3 manage.py createsuperuser

さらにターミナルで下記のコマンドを実行して、OSがmacの場合はアプリケーションを起動させてます。

 (venv) $　python manage.py runserver

起動後にブラウザでhttp://localhost:8000/admin/にアクセスすると、管理画面のログイン画面が表示されます。ユーザー名とパスワードを入力すると、以下の管理画面が表示されます。この画面から、各モデルの内容を確認したり、作成、編集、削除することができます。

さいごに

これで、DjangoでのWEBアプリ作成における、環境のインストール、プロジェクトとアプリケーションの作成、データベースへの接続、管理画面の作成などの、環境構築方法についての説明を終わります。

本記事ではDjangoの環境構築までに留まっておりますが、実際にアプリケーションを作成してインターネットに公開するまでを知りたい、という方は、下記のリンクをぜひご覧ください！

【初心者向け】WEBアプリ作成して公開する方法(Django + Nginx + MySQL + docker + AWS)

【初心者向け】AWSの無料利用枠内でのEC2の使い方

ともはろ@Goal-Path代表 — Fri, 08 Jul 2022 08:45:27 +0000

本記事は、以下の目的で作成しています。

AWSやEC2の特徴やメリットが分かるようになる
AWSの無料用枠内でEC2インスタンスを作成し使えるようになる

本記事ではAWSとEC2などのインフラのみの扱いですが、インフラ構築だけでなく『最速で実際のWEBアプリを開発して公開する方法まで知りたい』という方は、下記のリンクをぜひご覧ください！

【初心者向け】WEBアプリ作成して公開する方法(Django + Nginx + MySQL + docker + AWS)

AWS EC2とは
AWS EC2を使うメリット
EC2インスタンスを作成する
さいごに

AWS EC2とは

AWSはAmazon Web Serviceの略でAmazonによって提供されるクラウドコンピューティングを使用したサービスです。「初期費用ゼロ」、「従量課金であるためコスト低減可能」、「自在なサイジングが可能」といった特徴があります。

EC2（Elastic Compute Cloud）とはAWSのサービスの一つで、仮想サーバー構築サービスです。EC2を利用することで、OSを乗せた仮想環境をクラウド上にすばやく作ることができます。詳細については以下の記事が参考になるので、ぜひご覧ください。

AmazonのAWS EC2とは？はじめての人向けに解説 - TECH PLAY

AWS EC2を使うメリット

AWSのEC2を使用するメリットとしては、主に以下が上げられます。

コストを抑えることができる
あっという間にサーバーを作成できる
スペックや台数変更が自在

具体的に、ひとつひとつ見ていきましょう。

コストを抑えることができる

EC2のコストは従量課金制となっています。スペックに応じて、使った分だけ費用を支払う形になるので、イニシャルの費用、ランニング費用を共に抑える事が可能です。また、EC2では１年間の無料利用枠が存在します。利用できるスペックは限定されていますが、初心者の方は無料でお金の心配をすることなく利用することも可能です。

あっという間にサーバーを作成できる

ハードウェアのサーバの場合、サーバーとなるマシンを手配して、設営して、その後に設定をして、といった工程が発生する為、サーバーを構築するまでにある程度の時間を要します。これに対して、EC2では、物理的なハードは必要とせず仮想サーバーであるため、数分で作成することが出来ます。

スペックや台数変更が自在

サーバーを構築する場合、予め利用量を想定してスペックを決めます。しかし、想定よりも利用が多くなったり、逆に想定よりも少なかった場合において、スペックを変更したいケースが発生します。EC2では、利用状況に合わせて、サーバのCPU、メモリ、容量などのスペックを後からでも自由に変更することが出来るので、これらの状況に対しても柔軟に対応することが出来ます。

EC2インスタンスを作成する

EC２インスタンスを作成し、仮想サーバーに入ってOSを使用する方法について説明します。

EC2インスタンスを作成するためには、AWSのユーザアカウントを作成する必要があります。ユーザーアカウントの作成については、下記の記事が参考になりますので是非ご覧ください。

プロが教えるAWSアカウント作成方法～ルートユーザアカウント作成編～をご紹介します。

インスタンスを作成する

まず、右上のメニューから、「アジアパシフィック（東京）」のリージョンを選択します。

次に、AWSのコンソール画面から「EC2」と検索して、EC2のダッシュボード画面に移動し、『インスタンスを起動』ボタンをクリックします。

EC2の設定ページに移動します。名前には任意の名前を入力し、任意のOSを選択します。ここでは、OSは「Ubuntu」で設定します

設定を進めていき、「キーペア（ログイン）」内の「新しいキーペアの作成」をクリックし、下記画面にて任意のキーペア名を入力後、「キーペアを作成」をクリックします。拡張子が「.pem」のファイルがダウンロードされるので、ローカルPCの任意のフォルダ内に格納してください。

「ネットワーク設定」内で「編集」をクリックし、VPCとサブネットはデフォルトのまま、パブリックIPの自動割当は「無効化」、セキュリティグループはグループ名を「app-ec2-security-group」と変更し、セキュリティグループルールのタイプ「ssh」に対してソースタイプを「自分のIP」と選択します。これで、あなたのIPアドレスのみ作成したインスタンスにSSH接続できる状態となります。

最後に無料利用枠内のスペックとなるように、インスタンス数は「１」、インスタンスタイプは「t2.micro」、ストレージは「1x8GiB」のデフォルト設定のままにして、「インスタンスを起動」をクリックします。これでEC2インスタンスが作成されます。。

パブリックIPを付与する

EC2インスタンスに接続して実際にOSを使用するために、本記事ではSSH接続を行います。SSH接続を行うためにはパブリックIPが必要です。本記事では、パブリックIPを「AWS Elastic IP アドレス（EIP）」によって取得していきます。EIPとは、固定のパブリックIPアドレス（IPv4）を EC2等のインスタンスに設定できるAWSのサービスです。

まず、EC2ダッシュボードのリソースからElastic IPをクリックします。その後、画面右上の「Elastic IPアドレスを割り当てる」をクリックします。移動したページにおいて、Elastic IP アドレスの設定はすべてそのままにし、画面右下の「割り当て」をクリック後に、Elastic IPアドレスが作成されると下記画像のようにリストアップされます。ここで、左端のチェックボックスがONにした後に、右上の「ToDo」メニューから「Elastic IP アドレスの関連付け」をクリックします。

インスタンスには作成したEC2インスタンス、プライベートIPアドレスにはEC2のプライベートIPアドレス（プライベートIPアドレスは、作成済みのインスタンス一覧から該当インスタンスをクリックして表示される詳細の中に表示されます。ここでは、「10.0.193.25」です）を入力して「関連付ける」をクリックします。これで、EC2にパブリックIPアドレスが付与されます。

インスタンスにSSH接続する

パブリックIPを付与したので、SSH接続してOSにログインしていきます。SSH接続については、下記の記事が参考になるので是非ご覧ください。

SSHとは？仕組みとSSHサーバーの設定をわかりやすく解説します！ - カゴヤのサーバー研究室

SSHとは「Secure SSHとは「Secure Shell」の略で、ネットワークに接続された機器を遠隔操作し、管理するための手段です。ポイントはSecure（安全）に！で、そのために必要な仕組みが用意されています。この記事では初心者の方...

まず、ローカルPCのコンソール画面にて下記コマンドを入力して、キーペアのパーミッションを変更します。「.\key.pem」のところには、EC2を作成した時のキーペアのパスを指定します。

sudo chmod 400.\key.pem

続いて、下記のコマンドを入力します。「.\key.pem」のところには、EC2を作成した時のキーペアのパスを指定します。「192.168.0.1」のところには、Elastic IPで取得したパブリックIPを指定します。（パブリックIPアドレスは、作成済みのインスタンス一覧から該当インスタンスをクリックして表示される詳細の中に表示されます。）

$ sudo ssh -i .\key.pem ubuntu@192.168.0.1

うまくいくと、下記の文章が出力されるので、「yes」と入力します。

The authenticity of host '192.168.0.1 (192.168.0.1)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is SHA256:Inw1gzRrShO0ZKysKhUaRg78gjSp3JNS8nNB2vNC0vA.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no/[fingerprint])? yes

「Welcome to Ubuntu 20.04.3 LTS…」で始まる文章が出力されれば接続成功です。

※上記はローカルPCのOSがmacかLinuxであることが前提です。windows PCの場合は下記のリンクを参照してください。

Windowsコマンドプロンプトからec2にsshする - Qiita

Windowsで開発環境整えるのって難しいですよね…。 Linuxに比べて資源少ないし…。今回はEC2デビューしたので、WindowsのCMDからEC2にSSHする方法を説明します。環境 Windows10 Command Prompt...

さいごに

これで、AWSの無料利用枠内でのEC2インスタンスを作成し接続する方法の紹介を終わります。

【初心者向け】Python x Dockerの開発環境をVS Codeで構築

ともはろ@Goal-Path代表 — Thu, 07 Jul 2022 11:02:48 +0000

本記事では、Docker上でPythonのプログラミングを実行できる環境を、VS Codeで構築する方法について紹介します。

本記事では環境構築のみの扱いですが、環境構築だけでなく『実際にPythonで開発してWEBアプリを公開する方法まで知りたい』という方は、下記のリンクをぜひご覧ください！

【初心者向け】WEBアプリ作成して公開する方法(Django + Nginx + MySQL + docker + AWS)

Docker ・ Python・VS Codeの特徴とメリット
必要なソフトウェアをインストールする
1. Dockerをインストールする
2. VS Codeをインストールする
Python x Dockerの開発環境を構築する
さいごに

Docker ・ Python・VS Codeの特徴とメリット

まず、Python、Docker、VS Codeとは何か？それぞれの特徴とメリットについてご紹介していきます。

Pythonの特徴とメリット

Pythonとは、オープンソースで運営されているプログラミング言語です。Pythonのプログラミング言語としての主な特徴は、少ないコードで簡潔にプログラムを書けること、専門的なライブラリが豊富にあることなどが挙げられます。Pythonについては、下記の記事にて分かりやすく紹介されています。

Pythonとは？大人気プログラミング言語のメリットや活用事例をご紹介

「Python （パイソン）」は、今最も注目を集めているプログラミング言語です。その特長として、人工知能（機械学習や深層学習）などの最先端分野の開発にも使われている一方、文法が平易なため、プログラミング初心者の方でも大規模なWebアプリケー...

Pythonをプログラミング言語として選択することで、以下のようなメリットがあります。

初心者でも比較的とっつきやすい
DjangoやFlaskなどのフレームワークによって、簡単にWEBアプリのバックエンド開発が出来る
機械学習やAIを活用したアプリケーションの開発が出来る

Dockerの特徴とメリット

Dockerとは、Docker社が開発したコンテナ環境を構築できるプラットフォームです。コンテナとはOSに仮想的なユーザ空間を作成することで、この空間上で環境を構築しアプリケーションを作成、配布、実行することができます。詳細が知りたい方は、以下の記事が参考になるのでぜひご覧ください。

Dockerとは？～コンテナ・Kubernetesとの関係性～ | VMware Cloud Frontier by Networld

Dockerとは？～コンテナ・Kubernetesとの関係性～多くの企業がDX推進に注力する中で、Dockerを中心としたコンテナ活用への注目度が高まってきました。さらに、コンテナを管理するKubernetesにより、より複雑な環境の管理

Dockerによりコンテナ環境を構築するメリットは、パッケージのインストールや、WEBサーバーとの接続設定をコード化することで、本番環境と同じ環境で開発環境をつくれることです。これによって、開発環境では動いたけれど、本番環境ではうまくいかないといった、環境によるリスクを軽減することができます。

VS Codeの特徴とメリット

VS Code(Visual Studio Code)とは、マイクロソフト社が開発したエディタと呼ばれるソフトウェアのひとつです。
通常、プログラミングによる開発はこのエディタと呼ばれる開発環境で実行していきます。

VS Codeの詳細は以下の記事が参考となります。

Visual Studio Codeとは？インストールや使い方も現役エンジニアが解説 | TechAcademyマガジン

初心者向けにVisual Studio Codeについて解説しています。これはMicrosoft社が提供するコードエディタです。Visual Studio Codeの特徴とメリット、導入と設定の手順、拡張機能の一部を紹介します。エディタ検討...

また、開発環境については、以下の記事が参考になるのでぜひご覧ください。

開発環境とは - IT用語辞典 e-Words

開発環境とは、機器やソフトウェア、システムを開発するために必要な機材やソフトウェアなどの組み合わせ。また、それらを組み合わせて構成された、開発者の作業環境。開発対象により含まれるものは千差万別だが、例えばソフトウェア開発なら、作業に用いるパ...

VS Codeをエディタとして使用することは、下記のメリットがあります。

入力候補を自動で表示してくれるので、サクサクとコーディング出来る
拡張機能が豊富
OSのターミナルをエディタの中で操作できる
デバック機能がある

必要なソフトウェアをインストールする

ここでは、Docker、VS Codeをインストールする方法についてそれぞれご紹介していきます。

Dockerをインストールする

Dockerでコンテナを作成するために、まずはDockerが実行できる環境をPCに構築します。まずは、下記の参考サイトと手順に沿ってDockerをインストールします。

Docker のインストール手順 - Qiita

Docker Docker のインストール方法や内容が各環境で異なるので、インストールのみに絞った記事をまとめた。各 OS 環境ではすべてパッケージ管理ソフトを利用してコンソールからインストールすることを想定している。各 OS 環境の情...

さらに、Docker-composeをインストールします。Docker-Composeとは、複数のDockerコンテナを同時に立ち上げるためのツールです。今回はPythonのみのコンテナとなるのでインストール必須ではありませんが、後々アプリを作成することになった場合は、他のコンテナも使用する可能性が高くなるので、この機会に導入しましょう。Docker-composeは下記のサイトの手順でインストールできます。

Docker Compose のインストール

Docker Compose のインストール方法。

VS Codeをインストールする

次に、VS Codeをインストールします。VS Codeは下記の記事を参考にして、ダウンロードとインストールを実施してください。

Visual Studio Codeのダウンロードとインストール

Visual Studio Code のダウンロードと Windows 環境へのインストール方法について解説します。

Python x Dockerの開発環境を構築する

VSCode上で開発環境を構築する設定をします。VS Codeの基本操作については、以下の記事が参考になるのでぜひご覧ください。

VSCodeの基本操作

Python x Dockerの開発環境をVSCode上で構築する具体的な流れについては下記となります。

拡張機能をインストールする
Pythonのコンテナを作成する
リモートコンテナを立ち上げる

拡張機能をインストールする

VS Codeで必要となる拡張機能をインストールします。拡張機能は、エディタを開いた後で『Ctrl+Shift+x』によって拡張機能の検索画面を開くことが出来ます。最低限必須な拡張機能は下記となりますので、検索して全てインストールしてください。

Docker （Dockerのための拡張機能）
Remote-Containers （VS Code上で Dockerに入るための拡張機能）
YAML （docker-compose.ymlファイルのための拡張機能）

また、必須ではないですが、下記記事の拡張機能のインストールもおすすめです。

【参考】VSCodeのおすすめ拡張機能と便利な設定、キーバインド集

Pythonのコンテナを作成する

まず、必要なフォルダとファイルを作成します。『docker』フォルダを作業ディレクトリとして、下記の構成で作成をします。

docker（フォルダ）
├── .devcontainer（フォルダ）
│   ├── devcontainer.json（ファイル）
│   └── docker-compose.yml（ファイル）
├── Python（フォルダ）
│   ├── sample.py（ファイル）
│   ├── Dockerfile（ファイル）
│   └── requirements.txt（ファイル）
└── docker-compose.yml（ファイル）

『docker』フォルダ直下の『docker-compose.yml』を下記のように記述して、『python』という名前のコンテナを起動する設定をします。

docker/docker-compose.yml
version: '3'
services:
  python:
    restart: always
    build:
      context: .
      dockerfile: ./Python/Dockerfile
    container_name: 'python'
    working_dir: '/code'
    tty: true
    volumes:
      - ./Python:/code

ymlファイルの中身については、以下の記事が参考になるのでぜひご覧ください。

Docker Compose - docker-compose.yml リファレンス - Qiita

Docker Compose - docker-compose.yml リファレンス原文：Compose file version 3 reference docker-comp...

次に、コンテナのイメージを作成する『Dockerfile』を下記のように記述します。

docker/Python/Dockerfile
FROM python:3
USER root

RUN apt-get update
RUN apt-get -y install locales && \
    localedef -f UTF-8 -i ja_JP ja_JP.UTF-8
RUN apt-get install -y vim less

ENV LANG ja_JP.UTF-8
ENV LANGUAGE ja_JP:ja
ENV LC_ALL ja_JP.UTF-8
ENV TZ JST-9
ENV TERM xterm

RUN mkdir -p /code
COPY ./Python/requirements.txt /code
WORKDIR /code

RUN pip install --upgrade pip
RUN pip install --upgrade setuptools
RUN pip install -r requirements.txt

DockerファイルやDockerのイメージについては、以下の記事が参考になるのでぜひご覧ください。

Docker Compose - docker-compose.yml リファレンス - Qiita

Docker Compose - docker-compose.yml リファレンス原文：Compose file version 3 reference docker-comp...

https://and-engineer.com/articles/YaSPjRIAACAAkhMI

Pythonで使用するライブラリは、『requirements.txt』の中に記述して設定します。例えば、『requests』と『beautifulsoup4』をライブラリとしてインストールする場合は、下記のように記述します。

docker/Python/requirements.txt
requests
beautifulsoup4

次に、リモートコンテナでデバッグを実行するための設定ファイルを作成していきます。『.devcontainer』フォルダの中の、『devcontainer.json』と『docker-compose.yml』に対して、下記のように記述していきます。

docker/.devcontainer/devcontainer.json
{
    "name": "Existing Docker Compose (Extend)",
    "dockerComposeFile": [
	"../docker-compose.yml",
	"docker-compose.yml"
    ],
    "service": "python",
    "workspaceFolder": "/code",
    "settings": {
        "terminal.integrated.shell.linux": "/bin/bash"
    },
    "extensions": [
        "ms-azuretools.vscode-docker",
        "ms-python.python"
    ],
    "shutdownAction": "stopCompose",
}

docker/.devcontainer/docker-compose.yml
version: '3'
services:
  python:
    volumes:
      - .:/workspace:cached
    command: /bin/sh -c "while sleep 1000; do :; done"

これで、環境構築に必要なファイルは作成完了です。Pythonのファイルは『Python』フォルダに作成していきます。今回は例として、『sample.py』を下記のように作成します。

docker/Python/sample.py
print('hello world 1')
print('hello world 2')

リモートコンテナを立ち上げる

VSCodeのターミナル（『Ctrl+Shiht+0』で開く）から、以下のコマンドを実行して、dockerイメージをビルドした後、Pythonコンテナを起動させます。

ターミナル
$ docker-compose build
$ docker-compose up -d

コンテナを起動させた後、VSCodeの画面左下にある下記画像のアイコンをクリックします。Remote-Containerのメニューから「Open Folder in Container…」を選択し、作業ディレクトリの「Docker」のフォルダを選択すると、「.devcontainer」での設定により、『python』コンテナの中に入ります。

コンテナに入った後で、『sample.py』を開くと、『F5』コマンドでデバッグ実行可能です。ここまでうまくいっていれば、ターミナルに以下が出力されます。

ターミナル
$ hello world 1
$ hello world 2

また、一時停止した表の左端をクリックしブレイクポイントを設定すると、以下画像のように設定した行で一時停止してデバッグできることを確認できます。またこの環境設定で、リモートコンテナ上で、pythonファイルを作成したり、更新したりすることも可能です。

さいごに

これで、Python x Dockerの開発環境をVS Codeで構築する方法についての説明を終わります。Dockerを用いたPythonの開発環境を活用して、開発を効率化していきましょう！